Lo scienziato ed i collaboratori di Colombia ricevono $11,3 milioni per trovare i nuovi obiettivi contro la malattia di cervello

Anthony Fitzpatrick, PhD, un ricercatore principale al centro medico dell'istituto dello Zuckerman di Colombia e di Irving di Columbia University (CUIMC), insieme agli scienziati dalla clinica di Mayo e dall'ospedale pediatrico di Boston, ha ricevuto $11,3 milioni per mappare le strutture tridimensionali dei grovigli della proteina che si accumulano nel cervello umano. Questi grovigli sono creduti per svolgere un ruolo critico nella progressione di varie malattie neurodegenerative micidiali.

Facendo uso di microscopia dell'cryo-elettrone (cryo-EM), per cui il professor Joachim Frank, PhD di Colombia, ha diviso il premio Nobel in chimica nel 2017, il gruppo del Dott. Fitzpatrick concentrerà i loro sforzi soprattutto sui grovigli di tau, sui mucchi di proteina tau misfolded che sono stati implicati in una miriade di malattie, specialmente morbo di Alzheimer e l'encefalopatia traumatica cronica, o su CTE. Ricostruendo la struttura della tau aggroviglia in queste malattie -- atomo dall'atomo -- i ricercatori sperano di guadagnare la nuova comprensione in come i grovigli si formano, in come si sviluppano e come determinano la progressione di malattia. Questi risultati permetteranno ai ricercatori di progettare le molecole della droga che impediscono l'accumulazione di groviglio. Egualmente aiuteranno lo sviluppo di nuovi biomarcatori che diagnosticano presto la malattia, prima che i sintomi sorgano.

Il Dott. Fitzpatrick servirà da ricercatore principale del cavo di questo progetto quinquennale, che sarà amministrato dall'istituto nazionale dei disordini neurologici e dal colpo (NINDS). Si unirà da Leonard Petrucelli, PhD, presidenza e professore della neuroscienza alla città universitaria della Florida della clinica di Mayo e Judith Steen, PhD, professore associato della neurobiologia alla Harvard University e ospedale pediatrico di Boston.

“I cervelli dei pazienti avanzati di CTE o di Alzheimer sono spesso pieni con i grovigli di tau,„ ha detto il Dott. Fitzpatrick, che è egualmente assistente universitario della biochimica e della biofisica molecolare nell'istituto di Taub per la ricerca sul morbo di Alzheimer e sul cervello di invecchiamento a CUIMC. “Ma tutti gli sforzi sbarazzare i cervelli di questi grovigli sono venuto sullo short. Questo errore infine proviene da una mancanza di comprensione dell'impronta molecolare unica dei grovigli per ogni malattia neurodegenerative. Con questo supporto generoso dal NINDS, possiamo ora ampliare il nostro programma cryo-EM per accelerare la scoperta e sormontare questo spazio nella conoscenza.„

Configurazioni di questo progetto su lavoro precedente da Dott. Fitzpatrick ed altri per decodificare tau. Nel 2017, il Dott. Fitzpatrick è diventato la prima persona nel mondo per mappare la struttura tridimensionale dei grovigli del proteina tau, che sono altamente abbondanti nei cervelli dei pazienti di Alzheimer. Per agire in tal modo, ha usato il cryo-EM, la tecnologia dell'immagine rivoluzionaria quella raggi degli incendi degli elettroni alle molecole di proteina che sono state congelate in soluzione per dedurre la struttura della proteina.

“Con il cryo-EM, in primo luogo catturiamo le istantanee di un complesso della proteina dalle prospettive diverse e poi scrupoloso ricostruiamo la sua struttura tridimensionale,„ spiega il Dott. Fitzpatrick, che era il destinatario termo premio del ricercatore di Fisher 2017-2018 scientifico di giovane per il cryo-EM ed è un collega di David Mahoney Neuroimaging delle fondamenta di Dana.

Dopo la soluzione delle strutture della tau aggroviglia nel morbo di Alzheimer, nel Dott. Fitzpatrick e nei suoi collaboratori dopo cercati per ampliare le loro ricerche su altri disordini connessi con l'aggregazione aberrante della tau, conosciuta collettivamente come “tauopathies.„

Un tale tauopathy, CTE, è stato di interesse particolare lo scientifico ed in comunità medica. Come Alzheimer, CTE è caratterizzato dalla capitalizzazione anormale dei grovigli di tau. A differenza di Alzheimer, CTE è causato tramite il trauma capo ripetitivo. Uno studio del luglio 2017 dei cervelli di 111 giocatore ex-NFL ha rivelato che 99% ha dato segni di CTE; i loro cervelli sono stati vagliati con i grovigli di tau.

“Se possiamo capire come CTE progredisce al livello molecolare, potremmo usare che conoscenza per sviluppare i migliori strumenti diagnostici per catturare i segni più in anticipo di CTE e per intervenire in un modo che rallenta o persino ferma la progressione di malattia,„ dice il Dott. Fitzpatrick.

Decifrando le impronte molecolari di questi due moduli dei grovigli di tau, i ricercatori possono poi determinare come tutte le similarità -- e differenze -- fra la progressione di malattia di impatto di due strutture. Questi informazioni proveranno critico per le molecole di sviluppo della droga che eliminano i grovigli di tau -- e potenzialmente migliori la cognizione. I ricercatori useranno questo approccio come paradigma per gli sforzi continuati ed ampliati in altri tauopathies come pure la capitalizzazione anormale di TDP-43, una proteina implicata nella degenerazione lobare frontotemporal (FTLD), che, dopo il morbo di Alzheimer, è la seconda causa comune di demenza.

Sorgente: https://zuckermaninstitute.columbia.edu/columbia-scientist-anthony-fitzpatrick-and-collaborators-awarded-113m-identify-new-targets-against